基于文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的我國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施研究現(xiàn)狀分析與思考

鄭先軍 肖智強(qiáng) 張俊海

摘 要：【目的】準(zhǔn)確掌握我國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施研究現(xiàn)狀，為我國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施學(xué)術(shù)研究和理論創(chuàng)新提供有益參考?！痉椒ā恳灾袊?guó)知網(wǎng)為數(shù)據(jù)源，以“關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施”為查詢?cè)~，構(gòu)建樣本庫(kù)，采用Excel、Python等工具，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析、邏輯推理等方法，對(duì)文獻(xiàn)檢索要素逐一分析，對(duì)主要熱詞進(jìn)行解讀，全面掌握文獻(xiàn)研究現(xiàn)狀?！窘Y(jié)果】反思了我國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)維和安全保障等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，破解了我國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施在思想認(rèn)識(shí)、法律法規(guī)和技術(shù)創(chuàng)新等方面的難題。【結(jié)論】系統(tǒng)深入地對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施文獻(xiàn)進(jìn)行分析，揭示了我國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施研究發(fā)展規(guī)律和機(jī)理，為我國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展提供建議。

關(guān)鍵詞：關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施；知網(wǎng)文獻(xiàn)；數(shù)據(jù)分析；發(fā)展思考

中圖分類號(hào)：N99? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1003-5168（2024）06-0150-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.06.029

Analysis and Reflection on the Research Status of Critical Infrastructure in China Based on Literature Data

ZHENG Xianjun1，3 XIAO Zhiqiang2 ZHANG Junhai1

（1.Army Engineering University of PLA， Xuzhou 221004， China; 2.61578 Unites of PLA， Shiyan 442100，China; 3.32580 Unites of PLA， Chenzhou 423000， China）

Abstract： [Purposes] This paper aims to accurately grasp the research status of critical infrastructure in China， this paper makes a visual analysis and interpretation of the literature on critical infrastructure， and to provide useful reference for the academic research and theoretical innovation of critical infrastructure in China. [Methods] Taking CNKI as the data source and "critical infrastructure" as the query word， this paper constructs the sample database， uses Excel， Python and other tools， uses data analysis， logical reasoning and other methods to analyze the elements of literature retrieval one by one， interpret the main hot words， and comprehensively grasp the current situation of literature research. [Findings] Through analysis and interpretation， we reflect on the practical problems of China's critical infrastructure construction， operation and maintenance， and security， and solve the problems of China's critical infrastructure in terms of ideological understanding， laws and regulations， and technological innovation. [Conclusions] This study systematically and deeply analyzes the literature of critical infrastructure， reveals the development law and mechanism of critical infrastructure research in China， and provides guidance for the high-quality development of critical infrastructure in China.

Keywords： critical infrastructure; CNKI literature; data analysis; development thinking

0 引言

關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施是國(guó)家和社會(huì)正常運(yùn)行的基本保障和關(guān)鍵樞紐，能夠?yàn)樯鐣?huì)安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及國(guó)民健康、福利事業(yè)持續(xù)提供產(chǎn)品或服務(wù)。我國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施如高鐵、機(jī)場(chǎng)、水壩、核設(shè)施、特高壓設(shè)施、通信設(shè)施、供水與廢水處理廠等，支撐和引領(lǐng)著國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，一旦遭受自然災(zāi)害、人為事故、技術(shù)問(wèn)題、恐怖襲擊等［1］，不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人身傷害，還可能對(duì)自然環(huán)境、國(guó)家安全和社會(huì)政治等造成巨大影響。我國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施學(xué)術(shù)研究和理論創(chuàng)新滯后于實(shí)踐需求，為準(zhǔn)確掌握我國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施研究現(xiàn)狀，通過(guò)查詢“知網(wǎng)”文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)建“關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施”文獻(xiàn)樣本庫(kù)，采用Excel、Python等工具，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析、邏輯推理、辯證分析等方法，對(duì)我國(guó)“關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施”相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)性跟蹤研究，為我國(guó)未來(lái)“關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施”建設(shè)發(fā)展提出意見(jiàn)和建議。

1 檢索條件設(shè)置比較及樣本選取

1.1 檢索條件設(shè)置比較

在精確檢索時(shí)，檢索詞輸入“關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施”，以“主題、關(guān)鍵詞”為檢索條件，檢索結(jié)果無(wú)變化；以“篇摘要、篇名、摘要、小標(biāo)題、參考文獻(xiàn)”為檢索條件，檢索結(jié)果變化較大；以“基金”為檢索條件，無(wú)匹配項(xiàng)。究其原因，在模糊檢索時(shí)，將關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施拆解為“關(guān)鍵、基礎(chǔ)設(shè)施、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施”進(jìn)行檢索，內(nèi)涵范圍擴(kuò)大，模糊檢索的結(jié)果與“關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施”研究聚焦性、整體性的文獻(xiàn)數(shù)量離散性比較大。

1.2 樣本選取

以“篇名”為檢索條件，進(jìn)行精確檢索。以搜索出的188篇論文作為研究樣本庫(kù)。

2 研究文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析

2.1 論文年度發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)文獻(xiàn)檢索，篇名含“關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施”的文獻(xiàn)最早為2000年3月發(fā)表于《國(guó)外科技動(dòng)態(tài)》的《美國(guó)“保護(hù)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施”計(jì)劃》。在此后的10年里，共有15篇文獻(xiàn)，其中有4個(gè)年份的文獻(xiàn)為0。該時(shí)期是發(fā)展起步期，文獻(xiàn)主要是期刊論文，介紹和解讀美國(guó)關(guān)于關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的戰(zhàn)略、法案、規(guī)劃、計(jì)劃、管理和保護(hù)等方面的信息。我國(guó)最早的相關(guān)文獻(xiàn)是2005年國(guó)防科技大學(xué)楊成的《面向關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析和關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)研究》。2013年以后，我國(guó)在關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施研究領(lǐng)域進(jìn)入快速發(fā)展期，文獻(xiàn)數(shù)量急劇增加，2016年達(dá)到了峰值21篇，2021年短暫回落，2022年后出現(xiàn)反彈。整體來(lái)說(shuō)，有關(guān)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的文獻(xiàn)數(shù)量不多，文獻(xiàn)數(shù)量趨勢(shì)圖見(jiàn)圖1（因2001年的搜索數(shù)據(jù)為0，圖1中剔除2001年數(shù)據(jù)）。其中，對(duì)歐美等國(guó)家和地區(qū)的機(jī)制發(fā)展和安全配套的跟蹤研究較多，我國(guó)的相關(guān)研究主要聚焦在信息基礎(chǔ)設(shè)施、模型決策評(píng)估［2］、安全防護(hù)、毀傷韌性、網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域。

2.2 學(xué)科領(lǐng)域分布

通過(guò)文獻(xiàn)檢索數(shù)據(jù)可視化分析可以看出，文獻(xiàn)分布在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、中國(guó)政治與國(guó)際政治等20個(gè)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，橫跨信息、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、控制、政治、經(jīng)濟(jì)、管理、法規(guī)、安全、防災(zāi)、軍事、物理等專業(yè)領(lǐng)域。前20個(gè)學(xué)科分布的餅狀圖見(jiàn)圖2。從圖2可以看出，關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施是典型的混合交叉前沿學(xué)科?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)占比最大，達(dá)24.19%。網(wǎng)絡(luò)信息及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略規(guī)劃、管理保障和安全防護(hù)的重要手段和措施，是研究的主要領(lǐng)域。

2.3 研究層次、文獻(xiàn)類型和文獻(xiàn)來(lái)源分析

文獻(xiàn)研究層次主要分布在技術(shù)研究、工程研究、應(yīng)用研究、開發(fā)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究等層級(jí)，具體分布情況見(jiàn)表1。

在搜索的數(shù)據(jù)中，文獻(xiàn)類型主要包括三類，分別為綜述類、咨詢類和研究論文類。其中，研究論文（期刊論文、學(xué)位論文）有174篇，占比92.55%。

文獻(xiàn)來(lái)源相對(duì)分散。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，文獻(xiàn)來(lái)源刊物有40余種，發(fā)表數(shù)量前5名的期刊分別為《信息網(wǎng)絡(luò)安全》《中國(guó)信息安全》《中國(guó)信息化》《信息安全與通信保密》《信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化》，發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量分別為8、8、8、6、5，由此可知整體文獻(xiàn)活躍度不夠。

2.4 研究基金、研究機(jī)構(gòu)及作者分析

2.4.1 研究基金分析。關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施研究得到了國(guó)家和各省市政府以及行業(yè)機(jī)構(gòu)的高度關(guān)注和支持。其中，國(guó)家層面設(shè)有國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）、教育部人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)博士后科學(xué)基金等。國(guó)家各類基金支持?jǐn)?shù)量達(dá)90余項(xiàng)，其中，國(guó)家自然科學(xué)基金41項(xiàng)（占比41.55%）、國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金11項(xiàng)（占比12.22%），是關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施研究的主要資助方。各個(gè)?。▍^(qū)、市）設(shè)有自然科學(xué)基金、哲學(xué)社會(huì)科學(xué)基金等，其中遼寧、黑龍江和上海的基金支持強(qiáng)度相對(duì)領(lǐng)先。

2.4.2 研究機(jī)構(gòu)分析。關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施研究政策性強(qiáng)、戰(zhàn)略層次高、領(lǐng)域綜合性強(qiáng)，對(duì)學(xué)科專業(yè)要求比較高。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，多達(dá)40余個(gè)院校、研究院（所、中心）、企業(yè)等從事該領(lǐng)域研究。其中：發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)前10的機(jī)構(gòu)中前5所均為985院校，即大連理工大學(xué)、國(guó)防大學(xué)、上海交通大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、西安交通大學(xué)；軍隊(duì)院校有4所，分別為國(guó)防大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、原解放軍理工大學(xué)、空軍工程大學(xué)。

2.4.3 研究作者分析。研究作者分布情況見(jiàn)圖3。2022年，路云天網(wǎng)絡(luò)安全研究院孔勇在《中國(guó)信息化》連續(xù)發(fā)表7篇關(guān)于美國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施文件、法案、政策的解讀文章，成為篇名含“關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施”詞匯的文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量第一人。大連理工大學(xué)馬永馳、國(guó)防大學(xué)賀筱媛和胡曉峰、陸軍工程大學(xué)趙旭東分別在關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全風(fēng)險(xiǎn)管理和保護(hù)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施建模仿真和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的毀傷評(píng)估［3］和恢復(fù)評(píng)估等領(lǐng)域有較多的研究成果。

3 關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施熱詞分析

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，“美國(guó)、安全、網(wǎng)絡(luò)”為高頻詞。為深入掌握研究現(xiàn)狀，在檢索結(jié)果中分別對(duì)“美國(guó)、安全、網(wǎng)絡(luò)”高頻詞進(jìn)行二次檢索，并對(duì)其進(jìn)行分析。

3.1 “美國(guó)”檢索分析

檢索詞：關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施&美國(guó)，共搜索出45篇文獻(xiàn)（占樣本數(shù)23.9%），其中有14篇（占比31%）是有關(guān)美國(guó)單一法案和政令的解讀。關(guān)于美國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的跟蹤研究主要體現(xiàn)在政策法規(guī)和政令、戰(zhàn)略部署和規(guī)劃、管理職責(zé)與協(xié)同機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)安全與信息防護(hù)、安全技術(shù)與防御等領(lǐng)域。2014年，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院在加強(qiáng)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)安全方面就進(jìn)入了實(shí)施層面，構(gòu)建了基于識(shí)別—保護(hù)—多檢—響應(yīng)—恢復(fù)的框架功能體系［4］。由此可知，美國(guó)對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的識(shí)別、認(rèn)定、管理和保護(hù)有一套成熟的法律法規(guī)和程序措施，對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)信息及設(shè)備安全尤為重視。

3.2 “安全”檢索分析

檢索詞：關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施&安全，共搜索出61篇文獻(xiàn)（占樣本數(shù)32.4%）。安全是關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的根本和前提，是研究的熱點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。通過(guò)對(duì)61篇文獻(xiàn)進(jìn)行分析可知，在安全方面的研究主要體現(xiàn)在以下領(lǐng)域：一是關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的安全政策、法規(guī)、政令、制度和機(jī)制；二是關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)信息及安全問(wèn)題；三是關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全威脅、對(duì)策、防護(hù)和治理；四是關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全系統(tǒng)架構(gòu)、模型及運(yùn)算；五是關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全管理和控制等。

3.3 “網(wǎng)絡(luò)”檢索分析

檢索詞：關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施&網(wǎng)絡(luò)，共搜索出55篇文獻(xiàn)（占樣本數(shù)29.3%）。網(wǎng)絡(luò)是關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行和自身系統(tǒng)架構(gòu)的重要組成部分和安全保障。通過(guò)文獻(xiàn)分析可知，關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)有兩層含義：一是配屬于關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；二是基于關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施及配屬群構(gòu)建的系統(tǒng)性網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)有研究主要關(guān)注第一點(diǎn)，如網(wǎng)絡(luò)的威脅、防御、保護(hù)、安全、模型、評(píng)估、協(xié)同耦合和治理等。

4 我國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展思考

關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施是國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施之重器，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全起著基礎(chǔ)性、全局性的支撐作用。不同發(fā)展時(shí)期，關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的概念和內(nèi)涵［5］是不斷演變的。目前，我國(guó)對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的認(rèn)識(shí)、管理和建設(shè)尚處于發(fā)展初期，存在諸多短板弱項(xiàng)，應(yīng)在以下幾個(gè)方面加強(qiáng)建設(shè)。

4.1 持續(xù)提升關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施思想認(rèn)識(shí)

美國(guó)及歐盟等西方國(guó)家對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的認(rèn)識(shí)和保護(hù)已有二三十年的時(shí)間。通過(guò)一系列政策、法規(guī)和政令的頒布實(shí)施，在經(jīng)受恐怖襲擊、自然災(zāi)害等重大事件考驗(yàn)下，不斷積累經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新理念，在實(shí)踐中快速發(fā)展。我國(guó)對(duì)于關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的理念和認(rèn)識(shí)相對(duì)薄弱，經(jīng)常將其與“基礎(chǔ)設(shè)施、重要基礎(chǔ)設(shè)施、重要工程、重要經(jīng)濟(jì)目標(biāo)”等概念等同，這主要是受我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱等因素影響。隨著我國(guó)“大國(guó)工程”的建設(shè)，基建工程規(guī)模越來(lái)越大，設(shè)施結(jié)構(gòu)體系越來(lái)越復(fù)雜，但是災(zāi)后損失風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越大，導(dǎo)致關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的脆弱性和連鎖性［6］日益凸顯。因此，我們不能再將關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施等同于基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵部位或工程的重要部分，而應(yīng)將其視為影響社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)、民心穩(wěn)定和國(guó)家安全的具有獨(dú)立屬性的重要因素。

4.2 持續(xù)強(qiáng)化關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施法規(guī)建設(shè)

關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施是一個(gè)宏觀概念，在不同歷史時(shí)期、不同行業(yè)領(lǐng)域、不同自然環(huán)境等，有著不同的內(nèi)涵和界定。美國(guó)從2001年頒布《愛(ài)國(guó)者法案》《關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施信息安全法案》等開始，出臺(tái)了相關(guān)配套法案和政令，逐步形成體系完善、權(quán)責(zé)統(tǒng)一、層次分明的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保障制度。我國(guó)在很長(zhǎng)的一段時(shí)期，主要是對(duì)工程設(shè)施重要部位或重要工程設(shè)施進(jìn)行規(guī)定，缺乏相關(guān)配套法律法規(guī)。國(guó)務(wù)院2021年根據(jù)《中華人民共和國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全法》基本要求，制定了《關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施安全保護(hù)條例》，開啟了關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全保護(hù)立法進(jìn)程的新篇章。

4.3 持續(xù)推進(jìn)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)創(chuàng)新

關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、運(yùn)維和安全保障是全流程壽命管理的重要內(nèi)容，面對(duì)復(fù)雜多樣的社會(huì)環(huán)境和極端頻發(fā)的自然環(huán)境，關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)維控制和安全防護(hù)成為關(guān)鍵。文獻(xiàn)檢索表明，我國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的創(chuàng)新研究更多是在網(wǎng)絡(luò)信息及系統(tǒng)架構(gòu)方面，網(wǎng)絡(luò)信息安全、體系評(píng)估模型是研究主體。隨著信息技術(shù)飛速發(fā)展，人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、智能傳感、云服務(wù)等新興數(shù)字技術(shù)深入耦聯(lián)：對(duì)設(shè)施自身健康診斷、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，對(duì)結(jié)構(gòu)容災(zāi)和減災(zāi)，對(duì)工程抗爆防毀傷、工程主動(dòng)防護(hù)和修復(fù)等技術(shù)創(chuàng)新，提供了更多實(shí)現(xiàn)手段和可能性；對(duì)解決關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)的時(shí)空分散性、異常定位分析與響應(yīng)的超低時(shí)延性、主動(dòng)調(diào)控的動(dòng)態(tài)性、系統(tǒng)接入的間歇性等難題有重大幫助。新興數(shù)字技術(shù)將極大加快關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施體系化、智慧化的技術(shù)防護(hù)體系的建設(shè)進(jìn)程。

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